滴定條件的選擇PPT課件

1、強(qiáng)堿滴定弱酸以0.1000 molL NaOH 滴定20.00ml 0.1000 molL HAc（1）滴定曲線a）滴定之前-（HAc) cKa = 0.10001.8105 20KwcKa = 0.10001.8105 50087. 2510108 . 110. 0acKHpH = 2.87b）滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之前緩沖溶液體系“HAc NaAc”計(jì)算突躍0.1%的誤差：加入NaOH 19.98mL74. 79 .991 . 0lg74. 4lgbaaccpKpHpH = 7.74第1頁(yè)/共26頁(yè)c）化學(xué)計(jì)量點(diǎn) c = Ac- = 0.10002 = 0.05000 （pKb = 9.26）H

2、Ac全部被中和，生成 Ac（堿） c Kb = 0.0500 10-9.26 = 2.7 10-11 20Kwc Kb = 0.050010-9.26 500626. 91024. 51005. 0bcKOHd）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后滴定消耗 NaOH 20.02mL5100 . 502.2000.2002. 01000. 0OH終點(diǎn)與滴定強(qiáng)酸相同！pH = 8.72pH = 9.70pOH =4.30pOH = 5.28第2頁(yè)/共26頁(yè)NaOH 滴定HAc 的滴定曲線分析： 20.00 mL of 0.1000 M HAc with 0.1000 M NaOHVolume ofNaOH,mLpHCha

3、nges in pH During the Titration of a Weak Acid with a Strong Base 0.00 2.87 10.00 4.74 18.00 5.70 19.80 6.74 19.98 7.74 20.00 8.72 20.02 9.70 20.20 10.70 22.00 11.70 40.00 11.12滴定突躍突躍范圍pH：7.749.70；- 0.1%誤差+0.1%誤差指示劑選擇： 在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑-酚酞。滴定曲線不同？第3頁(yè)/共26頁(yè)討論: 影響滴定突躍范圍的因素（a）Ka；（b）滴定劑的濃度C 討論（酸強(qiáng)度的大小影響曲線的前半部分

4、）（酸的濃度影響曲線的整個(gè)部分） cKa 108弱酸直接被準(zhǔn)確滴定的條件：第4頁(yè)/共26頁(yè)下列各種弱酸、弱堿（0.1000 molL）能否用酸堿滴定法直接加以滴定？如果可以，應(yīng)選用哪種指示劑？為什么？ 酸或堿 pKa HF 3.46 NaF 苯酚 9.95 苯酚鈉 苯甲酸 4.21 苯甲酸鈉 堿或酸 pKb羥胺 8.04 鹽酸羥胺 苯胺 9.34 吡啶 8.77 六次甲基四胺 8.85？多酸問(wèn)題：不滿足滴定條件時(shí)，有其它方法測(cè)定嗎（據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)物質(zhì)性質(zhì)選擇指示劑）思考題酚酞 第5頁(yè)/共26頁(yè)強(qiáng)堿滴定多元酸以0.1000molL NaOH 滴定20.00ml 0.1000 molL H3PO4為

5、例. H3PO4 = H+ H2PO4 Ka1 =7.6 103H2PO4 = H+ HPO42 Ka2 =6.3 108HPO42 = H+ PO43 Ka3 = 4.4 1013需解決兩個(gè)問(wèn)題：（1）三個(gè)質(zhì)子（H+）是否能被直接滴定？（2）第一個(gè)質(zhì)子被滴定完全之前，第二個(gè)質(zhì)子 是否開(kāi)始被滴定，即第一個(gè)和第二個(gè)質(zhì)子在 滴定過(guò)程中能否分開(kāi)滴定（交叉反應(yīng)）？有何判別依據(jù)?第6頁(yè)/共26頁(yè)分步滴定的判別式：0.1% 誤差 ： cKa 10 8 ， Ka1Ka2 10 4例如，對(duì)于0.4 mol / L H3PO4 ：cKa1 10 - 8 Ka1Ka2 104cKa2 10 - 8 Ka2Ka3

6、104cKa3 10 - 8Ka1 =7.6 103Ka2 =6.3 108Ka3 = 4.4 1013故，H3PO4可以進(jìn)行分步滴定，但只有兩個(gè)突躍，即只有兩個(gè)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。 第7頁(yè)/共26頁(yè)cKa2 = 20KwcKa1 = 20第一個(gè)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)：H+ = Ka1 Ka2pH = 4.7甲基橙 H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O如何選擇指示劑？H3PO4 H2PO4- HPO42 - PO43Ka1Ka2Ka3第二個(gè)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)：Na2HPO4cKa3 20KwcKa2 20H+ = Ka KapH = 9.7 百里酚酞第8頁(yè)/共26頁(yè)小 結(jié) 強(qiáng)酸或強(qiáng)堿 C 10-4 mol

7、/L 弱酸的滴定 Cka 10-8 弱堿的滴定 Ckb 10-8 多元酸分步滴定 兩級(jí)Ka比值 104 多元堿分步滴定 兩級(jí)Kb比值 104 混合酸分別滴定 （C1Ka1）/（C2ka2） 104酸堿滴定中準(zhǔn)確滴定的判據(jù):思考第9頁(yè)/共26頁(yè) 用NaOH溶液滴定下列各種多元酸 時(shí)會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)突躍？分別應(yīng)采用何 種 指示劑指示終點(diǎn)？ H 2SO4 H2SO3 H2CO3 H2C2O4 H3PO4pKa1 1.81 6.38 1.23 2.12pKa2 2.00 7.00 10.25 4.19 7.20 pKa3 12.36（分步滴定的判別式）思考題？一個(gè)兩個(gè)兩個(gè)一個(gè)一個(gè)曲線第10頁(yè)/共26頁(yè)配位滴

8、定以0.0100 molL EDTA 滴定20.00 mL 0.01000molL Ca2+ 溶液（在NH3 - NH4+ 緩沖溶液，pH =10）為例。lgKCaY =10.69， pH=10，lgY(H) = 0.45lgKCaY =10.690.45 = 10.42KCaY =1.71010 只有酸效應(yīng)（2）滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前6100 . 598.1900.2002. 0010. 0Ca2+ =mol / LCa2+余0.02mLpCa = 5.30Ca2+ = 0.01000molL pCa = 2.00（1）滴定前第11頁(yè)/共26頁(yè)（3）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)7103104 .5107 .1

9、100 .5CaYKCaY=Ca2+ pCasp=6.30Ca2+= Ca2+ /Ca=5.410-7（4）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后加入20.02mL EDTA，過(guò)量0.02ml6100 . 502.2000.2002. 0010. 0 Y 2YCaCaYKCaY810632109 . 5107 . 1100 . 5100 . 5 CaYKYCaYCapCa=pCa= 7.23突躍：pCa = 5.307.23第12頁(yè)/共26頁(yè)討論: 影響突躍的因素（1）pH（2）金屬離子的濃度C（3）KMYpH值越高，突躍越大，反之則小。pH決定突躍范圍的上限。濃度大，突躍大，反之則小，金屬離子的濃度決定突躍下限，KM

10、Y 越大，突躍越大。KMY 決定突躍上限。第13頁(yè)/共26頁(yè)配位滴定中單一離子準(zhǔn)確滴定判別式：TE 0.1 % 時(shí)，lg c Msp KMY6TE 0.3 % 時(shí)，lg c Msp KMY5滴定最高和最低pH值（單一離子）1) 利用酸效應(yīng)曲線查找某離子所允許的最低pH值，如小于該pH值，滴定不能定量進(jìn)行。2) 水解酸度作為該種金屬離子所允許的最高pH。nMspCK0OH-=第14頁(yè)/共26頁(yè)TE=0.3%，lgcMspKMY 5 lgcMspKMYlgcNspKNY5 ？總之，準(zhǔn)確滴定 M ，而N 不干擾，必需滿足條件：例控制酸度的選擇(分步)滴定例1：Pb2+、Bi3+共存溶液，濃度均為2

11、10-2 mol /L ）能否控制酸度進(jìn)行分別滴定？）如可行，又怎樣控制酸度？查表 ：lgKBiY = 27.94 , lgKPbY = 18.04 判別式： lgcBispKBiY lgcPbspKPbY = (27.942)(18.042) = 9.95可以用控制酸度法準(zhǔn)確滴定Bi3+，Pb2+不干擾。 第15頁(yè)/共26頁(yè)（2）滴定Bi3+的酸度CBi3+=10-2 molL，查酸效應(yīng)曲線，得最小pH約為0.7。而B(niǎo)i3+在pH=2.0開(kāi)始水解，故滴定的pH 0.72.0。通常pH=1.0 時(shí)進(jìn)行滴定。（3）滴定Pb2+的酸度CPb2+=10-2 mol L，查酸效應(yīng)曲線，得最小pH約為3

12、.4，而Pb2+在pH=7.5開(kāi)始水解，故滴定的pH 3.47.5通常測(cè)Pb2+ pH=5.0問(wèn)題：若不滿足lgcMspKMY lg cNspKNY 5 如何滴定？故而，實(shí)驗(yàn)中，以XO為指示劑，先在pH=1.0時(shí)測(cè)定Bi3+ ，再在pH=5.0測(cè)定Pb2+ ，即對(duì)Bi3+ 、Pb2+進(jìn)行分別測(cè)定。第16頁(yè)/共26頁(yè)利用掩蔽劑進(jìn)行分別滴定思路：降低 濃度使?jié)M足： lg cMKMY lg cNKNY 5當(dāng)lgcMKMYlgcNKNY 5時(shí)配位掩蔽法沉淀掩蔽法氧化還原掩蔽法選擇性解蔽法第17頁(yè)/共26頁(yè)（1）配位掩蔽法例：Zn2+、Al3+ 共存時(shí)，當(dāng)用EDTA滴定Zn2+ 時(shí)，Al3+有干擾，如何

13、克服？假設(shè)Zn2+、Al3+ 的濃度相等，則 lgKZnYlg KAlY = 16.516.3 5pH 5 6: 加入NH4F，AlF63， Al3+（2）沉淀掩蔽法滴定EDTAAl3+Fe3+Mg2+Ca2+三乙醇胺NH4Cl - NH3Al3+ - 三乙醇胺pH 12NaOHFe3+ - Mg2+Ca2+三乙醇胺鈣指示劑Fe3+ - Mg(OH)2Ca2+三乙醇胺Al3+ - 三乙醇胺掩蔽Fe3+、 Al3+第18頁(yè)/共26頁(yè)（3）氧化還原掩蔽法例： Fe3+共存時(shí)，在pH=1測(cè)定Bi3+，F(xiàn)e+產(chǎn)生干擾。若加入抗壞血酸或鹽酸羥胺，使Fe3+Fe2+，則：lgKBiYlgKFeY2+=13

14、.61 5思考：本實(shí)驗(yàn)中能否通過(guò)加入三乙醇胺掩蔽Fe3+堿性三乙醇胺（4）選擇性解蔽法 (了解)Cu2+Cu(CN)4EDTACu(CN)4Zn2+Zn(CN)4Zn2+ZnYpb2+KCNpb2+pbYV2V1氨性滴定滴定酒石酸甲醛Cu(CN)4Zn(CN)4pbYEDTACu(CN)4pbYKCN？堿性第19頁(yè)/共26頁(yè)2.5 終點(diǎn)誤差1twKKatwKKK1) 強(qiáng)酸強(qiáng)堿2) 強(qiáng)堿滴定弱酸1001010%1wasppHpHKKCTE%1001010%MYspMpMpMKCTE%3)配位滴定tMYKK1001010%12wsppHpHKCTEC=Csp2%C=Csp第20頁(yè)/共26頁(yè)1) 強(qiáng)

15、酸強(qiáng)堿計(jì)算0.1mol/LNaOH滴定同濃度HCl至pH=4.0時(shí)的終點(diǎn)誤差pH=4.0-7.0=-3.0Csp=0.05TE%= 0.001-1000 0.05x107= -0.2%例2) 強(qiáng)堿滴定弱酸 用0.1mol/LNaOH滴定同濃度的HAc至pH=9.1，求TE%=?計(jì)量點(diǎn)：OH- = 0.05xKwKa -1=10 -5.28pH=8.72pH=0.38TE% = 100.38-10 - 0.38 0.05x10-4.74x10 14=0.02%1001010%1wasppHpHKKCTE例第21頁(yè)/共26頁(yè)lgKZnY = 16.5-0.45-lg ZnZn= Zn(OH) +

16、Zn(NH3) - 1 Zn(NH3) - =1+1NH3+. 4NH3 4=10 6.68=10 6.68 =9.37Znsp= 0.01 KZnY=10 -5.69pZn =5.69查表， pZn ep =12.2pZn ep =12.2-6.68=5.52 pZn =5.52-5.69= -0.17 已知 pH=10.0 ，NH3=0.20mol/L ， lgZn(OH) = 2.4求:0.02mol/LEDTA滴定Zn的TE%例lgKZnY = 16.5 ; lgY =0.45TE%=-0.02%1001010%MYspMpMpMKCTE第22頁(yè)/共26頁(yè)2.6 滴定分析應(yīng)用(1) 雙

17、指示劑法測(cè)定混合堿中NaOHNa2CO3 或NaHCO3Na2CO3的含量混合堿粉紅紅色消失黃色橙色酚酞HCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定甲基橙HCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定V2V1pH=8.3pH=3.9第23頁(yè)/共26頁(yè)OH-CO32-HCO3-H2OHCO3-HCO3-H2OH2CO3H2CO3HClV1pH = 8.3HClV2pH = 3.9酚酞甲基橙組成 消耗 HCl 的體積比較VNaOHVNa2CO3VNaHCO3V1 0 ，V1V1V1V1V1V2V2V2V2V2= = 0= 0， 0NaOH - Na2CO3Na2CO3NaCO3 - NaHCO3NaHCO3NaOHV1V1 V22V22V12V1V2V2v總第24頁(yè)/共26頁(yè)例: 稱取混合堿2.2560g，溶解后轉(zhuǎn)入250ml容量瓶中定容。移取此試液25.00ml兩份：一份以酚酞為指示劑，用0.1000mol/LHCl滴定耗去30.00ml；另一份以甲基橙作指示劑耗去HCl35.00ml